[发明专利]一种超级电容和动力锂电池组合的电动船动力总成系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动船技术领域，特别是涉及一种超级电容和动力锂电池组合的电动船动力总成系统。

背景技术

在世界范围，随着人们对燃油污染给空气造成危害关注度的提升，新能源的开发和利用已经为世人所高度重视。尤其当人们意识到燃油在燃烧过程中对PM2.5造成的直接危害是相当巨大这一事实，更加关注新能源的利用和开发。随着新能源技术的进一步发展和应用成果的推广，燃油船的改造和能源替换过程已经被被人们所关注，但是，由于船舶本身所具有特殊的动力特性和要求，多年来一直没能得到根本的创新性变化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超级电容和动力锂电池组合的电动船动力总成系统，满足了船舶所需的动力和持续续航能力的需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种超级电容和动力锂电池组合的电动船动力总成系统，包括主控制器、船速控制手操器、主逻辑控制器、BMS电池管理系统、螺旋桨驱动控制器以及超级电容和动力锂电池的耦合器，所述主控制器通过内部数据总线通道分别与船速控制手操器、主逻辑控制器、BMS电池管理系统、螺旋桨驱动控制器相连；所述超级电容和动力锂电池的耦合器用于实现超级电容组和动力锂电池组提供能量，当船舶有动力需求需要提供瞬间能量时，由所述超级电容组提供瞬间输出大功率的能量，当船舶有制动需求时，超级电容组将动能转换成电能储存，超级电容组和动力锂电池组之间的能量不断交互；所述超级电容组配有超级电容自动平衡系统，所述动力锂电池组配有所述BMS电池管理系统。

所述主控制器包括DSP处理器、FPGA处理器和触摸屏系统，所述DSP处理器采用双板系统用于完成数据处理和命令传递，所述DSP处理器分别与FPGA处理器、触摸屏系统、时钟芯片和存储器相连；所述FPGA处理器用于完成逻辑运行的调度和控制。

所述主控制器的内部数据总线通道通过控制系统内部的数据输入输出模块与船速控制手操器、主逻辑控制器和螺旋桨驱动控制器相连，通过数据通讯模块与BMS电池管理系统相连。

所述主控制器还通过内部数据总线通道与辅助控制信息传输器相连。

所述主控制器还通过内部数据总线通道与船舶运动参数监测器相连。

所述主控制器还通过内部数据总线通道与GPRS/GPS通信模块相连。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

本发明对不同功率需求、不同持续续航能力需求的船舶，只要配置相应的驱动电机、螺旋桨系统，驱动控制器以及不同电池能量（安时数）的电池，即能满足其功能特征的需求。

从船舶特种需求的角度而言，由于在本发明中开发了一款新型的、为船舶功能所需的开放性结构控制器，采用了模块化结构理念以及开放CAN通讯形式，因此，当有新的功能模组需要进行添加的时候，利用结构的形式和CAN通讯线即能实现新的组合和功能扩充。

本发明的控制器采用了DSP数字控制器和FPGA构成了高速控制器装置，在所配置的外部接口方面可以进行灵活多样化的组合，这一结构模式的好处在于，当系统需要扩展功能时，通过模组的添加，即能完成新的组合要件的新构架。

附图说明

图1是本发明的主控制器与外部接口系统框图；

图2是本发明的超级电容和动力锂电池耦合部分原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种超级电容和动力锂电池组合的电动船动力总成系统，如图1和图2所示，包括主控制器、船速控制手操器8、主逻辑控制器9、BMS电池管理系统12、螺旋桨驱动控制器13和14以及超级电容和动力锂电池的耦合器，所述主控制器通过内部数据总线通道5分别与船速控制手操器8、主逻辑控制器9、BMS电池管理系统12、螺旋桨驱动控制器13和14相连；所述超级电容和动力锂电池的耦合器用于实现超级电容组和动力锂电池组提供能量，当船舶有动力需求需要提供瞬间能量时，由所述超级电容组提供瞬间输出大功率的能量，当船舶有制动需求时，超级电容组将动能转换成电能储存，超级电容组和动力锂电池组之间的能量不断交互；所述超级电容组配有超级电容自动平衡系统，所述动力锂电池组配有所述BMS电池管理系统。